Ông Trần Hồng Thái sinh năm 1974, quê tại Can Lộc, tỉnh Hà Tĩnh; tốt nghiệp đại học tại Nga, bảo vệ luận án Tiến sĩ chuyên ngành Khoa học trái đất và Toán học tại Đại học Tổng hợp Heidelberg (Liên bang Đức).
Trước khi được bổ nhiệm làm Thứ trưởng Bộ Khoa học và Công nghệ, ông từng là nghiên cứu viên ở Viện Khí tượng thủy văn, sau đó trở thành lãnh đạo đơn vị này.
Sau đó, ông Trần Hồng Thái được điều chuyển làm Phó Tổng Giám đốc Trung tâm Khí tượng thủy văn quốc gia. Khi Trung tâm Khí tượng thủy văn Quốc gia chuyển đổi thành Tổng cục Khí tượng thủy văn, ông Thái giữ chức vụ Phó Tổng cục trưởng.
Đến tháng 4/2018, ông Trần Hồng Thái được phân công phụ trách Tổng cục. Đến tháng 3/2019, ông được bổ nhiệm giữ chức Tổng cục trưởng Tổng cục Khí tượng Thủy văn.
